目前行业内对PCBA分板主要有三种方式：手工、V-cutting、Routing（铣刀），这三种方式在分板时都存在着或大或小的机械应力。本文通过对客户产品的手工和V-cutting两种分板方式下应力测试数据的分析，进而解析分板时机械应力和零件排布对产品质量的影响。

手工分板案例分析
某知名品牌民用产品的控制主板在手工分板后出现失效，我们通过对客户送样进行焊点切片检查后发现，所有失效都发生在同一个位置。此元件位于电路板靠近板边的位置上，初步分析为手工分板时应力过大进而导致焊点开裂。

基于以上分析，我们对开裂的位置在分板时进行了应力测试。

所用测试仪器为：

应力测量仪: NI SCXI-1000 with NI SCXI-1121

感应器: Kyowa KFG-1-120-C1-11N30C2

我们随机选取了两块板子，在开裂元件边放置感应器，模拟手工掰板测试应力。图1为该主板及感应器分布(虚线为感应器在背面)。图2为第一块板子的测试结果，图3为第二块板子的测试结果。

两组测试数据显示，最大应力都已超过了600ustrain（主应变，参考IPC/JEDEC-9704），其中第一块板的最大应力值已经接近700ustrain。

V-cutter分板案例分析
某品牌工业产品主板在使用V-cutting分板后发现靠近板边的电容(C33，C61)有损坏和焊点开裂等问题。对客户送样的两块板子进行实验分析，并在实验过程中对刀片间隙进行调整（分别为3.5、5），以验证其对V-cutter应力的影响。

所用测试仪器和分板机为：

应力测量仪：Kyowa PCD-300B

感应器：Kyowa KFG-1-120-C1-11N30C2

V-cutter：CAB Master III

在整块拼板的每块板的C33和C61位置上，即图4中的L1，L2；L3，L4；以及对边的L5，L6这6个点上放置感应器并结合刀片间隙进行测试。

测试结果分别如图5-图9所示；其中，图5-图8为刀片间隙为3.5的测试数据；图9为刀片间隙为5，样品2位置L5和L6的测试数据。

上述测试结果汇总为下表1。

测试结果分析
以上几组测试结果显示，所有的分板应力都已经接近600ustrain，尤其在L1和L2位置远大于600ustrain，这和PCBA的V槽位置距离切割刀片远近有关。

关于应力异常情况，经分析确定主要原因为V-cutter下刀片长期使用没有定期更换有较大磨损造成的。按供应商推荐，一般为10万次裁切或100公里裁切行程需更换下刀片。更换切刀后的验证中，分板应力有了明显的改善，均远小于600ustrain。

通过对刀片间隙大小的调节，发现在能够顺利切开板子的情况下，对分板时产生的应力影响并不明显。

总结及建议
1、手工分板机械应力比较大，不可控因素也相对较多；
2、V-cutter对切刀的更换保养的要求较高，同时切刀对分板时的应力影响非常大，刀片间隙大小对分板时的应力影响较小；
3、业界一般对V-Cutter的上刀片有足够的重视，定期更换；但对下刀片重视不够，长时间不更换；
4、V-Cutter上下刀片需在同一平面上，否则对应力的影响较大；
5、PCB设计时要特别注意靠近分板位置元器件的方向及

排布，结合IPC-2221设计标准所规定，建议如下：

1）拼板设计元件排列要避免分割应力而造成的元件损坏（如图10所示），其中，B、D排列最好，C其次，A最容易损坏；

2）片式元件如果与连接处垂直（如元件A），到连接处的距离要≥4mm；若平行（如元件D），距离要≥1.5mm；

3）一般邮票孔连接的拼板两板之间或拼板与板边之间距离要≥1.5mm。